关于斯维奇永磁电机的 20 个问题

在船舶电气化方面,永磁电机正迅速成为追求可持续性和成本节约的船东的首选。但与任何新技术一样,与之相关的各种疑问也随之而来。

我们整理了关于斯维奇永磁设备的 20 个常见问题。如果您想更好地了解这项技术,本指南将为您提供帮助。

问题 1:轴带发电机系统与传统辅助发电机组相比有哪些优势?

轴带发电机利用船舶的主二冲程发动机发电,而非耗油的四冲程发电机组。由于二冲程发动机的燃油消耗更低,发电能耗可降低 10-20%。此外,发电机组的维护需求也基本消除,从而降低了运营成本 。

问题 2:永磁轴带发电机与传统轴带发电机相比有哪些优势?

永磁电机无需外部能量即可产生磁场,从而提高效率并降低燃料成本。对于大型远洋船舶而言,在船舶整个生命周期内,可节省数百万美元。永磁电机还能减少数千吨二氧化碳排放,有助于满足严格的法规要求。此外,其紧凑可靠的设计最大限度地减少了维护需求,进一步降低了运营成本。

问题 3:作为船舶领域的一项相对较新的技术,永磁设备是否可靠?

绝对可靠。永磁电机已成功应用超过100年,其基础技术久经考验,值得信赖。而斯维奇公司在兆瓦级永磁电机应用方面拥有超过20年的经验。在轴带发电机领域,我们的技术已累计运行数百万小时,从未发生过导致船舶停运的重大事故。

问题4:磁体需要更换吗?

不需要。磁体的使用寿命与船舶的整个使用寿命相符,20 年内磁场强度仅损失约 1%——这已在整个系统设计中得到充分考虑。只有当机器长期严重过热运行(例如由于冷却故障)时,才会出现严重的老化。然而,有了内置温度监控系统,这种情况根本不可能发生。

问题 5:永磁设备的投资回收期是多长?

在轴带发电机应用中,投资回收期通常为3-4年,具体取决于船舶的运行特性和轴带发电机的使用情况。尤其是在推进应用中,运行特性起着关键作用,因此很难给出一个具体的数字。同时,永磁电机的成本与传统设计电机的成本处于同一水平。

问题 6:为什么永磁电机在船舶上的应用变得如此普遍?

电机可实现无与伦比的节能减排应用,例如轴带发电机和电力混合动力推进系统。永磁电机最适合这些应用,因为它即使在部分负载下也能提供最高的效率。

因此,永磁电机是减少航运业二氧化碳排放的关键技术之一。IMO的目标是到2050年实现净零排放,未能达到这一目标的船舶可能会被禁止运营。

问题 7:永磁轴带发电机如何调试?需要多长时间?

首先,在船厂安装中间轴,大约需要一天时间。接下来,将发电机和中间轴安装到船上,大约需要一天时间。

问题8:你们的永磁设备的功率范围是多少?

从低于 1 兆瓦到超过 12 兆瓦的电机都有。

问题 9:你们能将永磁轴带发电机作为电动机运行吗?

可以。同一台机器还可以用作boost(PTI)或 take-me-home(PTH)操作的发动机。例如,如果船舶配备船上电池,并在主发动机和推进轴之间安装离合器,它就可以在港区零排放航行。这一功能在未来将尤为重要。

问题 10:永磁设备有任何特殊的分类要求吗?

当永磁电机用作具有单推进线的船舶上的轴发电机时,必须满足两个关键分类要求:

1. 定子发生故障时,能够在三小时内将发电机转子与螺旋桨轴机械分离。为此,我们的连接件采用液压开启螺栓,必要时可轻松打开。

2. 需要一个外部星点断路器来切断相间短路电流。通常,这种装置安装在外部柜子中,但也可以集成到电机的接线盒内。然而,星点断路器从未被激活过,因为在累计运行数百万小时的过程中,从未发生过定子故障。

问题11:永磁技术是否经过船级社认证?

当然。我们的设备已获得LR、DNV、BV、ABS、NK、KR和CCS的认证。

问题 12:永磁设备有哪些缺点?

缺点是发生故障时磁场无法关闭。不过,特殊的设计可以有效解决这个问题。

问题13:你们已供应设备的总功率是多少?

我们永磁电机总装机容量约为13吉瓦,相当于约7座大型核电站的发电量。若计入变频器交付量,总装机容量约为25吉瓦。

问题 14:你们在哪里设计和制造永磁电机?

所有设计均在芬兰完成,制造则在我们的芬兰工厂或中国工厂进行。

问题 15:你们如何测试永磁设备?

所有新设计通常都采用背靠背设置进行满载测试。为此,两台相同的机器以机械方式耦合——一台作为电动机驱动,另一台机器作为发电机旋转。这样可以测试所有必要的参数,包括温升、不同负载点的效率、电气参数、振动等。在芬兰,我们拥有高达 12 MW 的满功率测试能力。此外,如果需要,我们还可以使用其他公司的变频器进行联调测试。如果项目仅包含一台机器,还可以进行空载全无功电流测试。从机器性能验证和分类的角度来看,这也是一种被认可的方法。

问题 16:斯维奇永磁设备如何冷却?

斯维奇永磁电机采用液冷式,顶部设有空气-水热交换器。电机内部只有气流。这是大型电机的常见解决方案,尤其适合永磁电机。

问题 17:永磁设备有冗余吗?

有。我们提供双绕组机器作为可选配置,两台独立的变流器为机器供电。如果其中一个变流器发生故障,机器仍可继续提供至少50%的满功率。此外,我们的冷却系统设有两个并联回路。如果其中一个回路发生故障,机器仍可提供至少50%的满功率。而且,如果船舶的冷却液循环出现故障,机器的应急舱口可以打开,使其能够在空气通风模式下运行,并提供至少50%的满功率。

问题18:你们能改造永磁轴带发电机吗?

可以。但是,船舱必须有足够的空间容纳发电机。主机还应具有足够的备用功率(通常为10-15%)来驱动轴发电机。轴线及其轴承还必须能够承受额外的重量、惯性和扭转/径向载荷。此外,船舱内必须有足够大的开口,以便将轴发电机安装到船舱内。

问题 19:为什么永磁电机在机械上简单?

永磁电机的转子只是一个空心钢制圆柱体,表面安装有磁铁。与传统的电励磁轴带发电机不同,永磁电机不需要自动电压调节器、无刷励磁机、滑环装置或励磁绕组,因为转子无需通电。

问题 20:斯维奇永磁设备的电压等级是多少?

这取决于所使用的变频器。通常使用 450 V 至 690 V 的低压电机,即使在相对较高的功率水平下也是如此。然而,我们也可根据要求提供最高 6.6 kV 的中压电机。


如果您在这 20 个问题中找不到想要的答案,请随时联系我们。我们非常乐意与您更详细地讨论斯维奇永磁电机。